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113Revista Bio Ciencias Julio 2013 ISSN 2007-3380 2(3): 113-118.
REVISTA BIO CIENCIAS
h t t p : / / b i o c i e n c i a s . u a n . e d u . m x 
La caracterización morfológica de recursos 
fitogenéticos es la determinación de un conjunto de carac-
teres mediante el uso de descriptores definidos que per-
miten diferenciar taxonómicamente a las plantas. Algunos 
caracteres pueden ser altamente heredables, fácilmente 
observables y expresables en la misma forma en cual-
quier ambiente. Las características morfológicas se utili-
zan para estudiar la variabilidad genética, para identificar 
plantas y para conservar los recursos genéticos. Por lo 
tanto la caracterización es el primer paso en el mejora-
miento de los cultivos y programas de conservación. Los 
métodos estadísticos más usados para el análisis de los 
datos son la varianza, el coeficiente de variación, corre-
lación lineal, selección por pasos y análisis de compo-
nentes principales. De esta manera, el objetivo de éste 
artículo es revisar algunos conceptos básicos sobre ca-
racterización morfológica de recursos fitogenéticos, así 
como algunos métodos de análisis de datos. 
Morphological characterization of plant ge-
netic resources is the determination of a set of cha-
racters by using descriptors that differentiate plants 
taxonomically, some of these descriptors can be highly 
heritable, easily observable, and expressible in the 
same form in any environment. Morphological cha-
racteristics are used to study the genetic variability, to 
identify plants, and to conserve genetic resources. The-
refore, the morphological characterization is the first 
step in crop improvement and conservation programs. 
Variance, Coefficient of variation, linear correlation ste-
pwise selection and principal components analysis are 
the most commonly statistical analysis used. Thus, the 
aim of this article is to review some basics about mor-
phological characterization of plant genetic resources 
as well as some data analysis methods.
Autor corresponsal:
Hernández Villarreal AE, Estudiante de la maestría en Ciencias Biológico Agropecuarias, Unidad Académica de Agricultura. 
Universidad Autónoma de Nayarit. Carretera Tepic-Compostela Km 9. Apdo. Postal 49, C.P. 63780. Xalisco, Nayarit, Méxi-
co. Tel. +52(311) 211 0128. Correo electrónico: adrian_hv@hotmail.com
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE RECURSOS 
FITOGENÉTICOS
MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF PLANT GENETIC 
RESOURCES
Hernández Villarreal AE.
Universidad Autónoma de Nayarit, Unidad Académica de Agricultura. Posgrado en Ciencias Biológico 
Agropecuarias. Carretera Tepic-Compostela Km 9. Apdo. Postal 49, C.P. 63780, Xalisco, Nayarit, México.
R E S U M E N A B S T R A C T
P A L A B R A S C L A V E
Información del artículo 
Recibido: 23 de noviembre de 2012.
Aceptado: 25 de abril de 2013.
Caracterización morfológica, recursos fitoge-
néticos, variabilidad, descriptor, métodos estadísticos.
 K E Y W O R D S
Morphological characterization, genetic re-
sources, variability, descriptor, statistical methods.
Artículo de Revisión
Introducción
A partir del siglo XX se han estado produciendo 
nuevas variantes genéticas mediante cruzas, lo anterior para 
buscar solucionar algunos problemas de producción. Esto ha 
ocasionado el incremento del interés por la protección de los 
recursos genéticos. En México se han emprendido acciones 
para proteger los recursos y sus productos derivados, lo cual 
es coordinado por el Servicio Nacional de Inspección y Certifi-
cación de Semillas (SNICS) (Laguna et al., 2006).
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Hernández., 2013.
lan la producción de nueva variabilidad, mientras que 
los dos restantes pueden reducirla.
Según Franco e Hidalgo (2003), toda la variabili-
dad es almacenada en el genoma de los miembros de la po-
blación y puede expresarse en características visibles o feno-
típicas y en características no visibles llamadas genotípicas.
La caracterización en plantas es considera-
da como la determinación del conjunto de característi-
cas para diferenciarlas taxonómicamente (López et al., 
2008). En la caracterización de una especie se estima 
la variabilidad existente en el genoma de la población 
de individuos que la conforman. El objetivo principal es 
medir la variabilidad genética de una colección me-
diante el uso de descriptores definidos. Otros objetivos 
son el establecimiento de la representatividad de la co-
lección, la investigación de la estructura genética a tra-
vés de la determinación de poblaciones identificables, 
la identificación de duplicados dentro de una colección 
y la identificación de genes especiales o alelos particu-
lares (Franco e Hidalgo, 2003).
La caracterización de la variabilidad detec-
table visualmente hace referencia a las características 
responsables de la morfología y la arquitectura de la 
planta llamadas botánicas-taxonómicas; las caracterís-
ticas relacionadas con aspectos de manejo agronómico 
y de producción denominadas morfoagronómicas y las 
evaluativas que son las que se expresan como reacción 
a estímulos del medio ambiente. La caracterización de 
la variabilidad que no es detectable a simple vista se de-
nomina molecular porque se refiere a la identificación de 
productos o funciones internas de la célula. Las técnicas 
para detectar esta variabilidad entran en el concepto de 
marcadores moleculares (Franco e Hidalgo, 2003).
La caracterización de la variabilidad tie-
ne varias limitaciones entre las que destacan la escasa 
cantidad y baja calidad de las semillas; la pobre docu-
mentación de las colecciones y la baja disponibilidad de 
recursos económicos para el mantenimiento de bancos de 
germoplasma (Franco e Hidalgo, 2003).
Para realizar la caracterización primeramen-
te es necesario el conocimiento pleno de la especie y 
el establecimiento del objetivo de la caracterización. Es 
necesario también conocer la variabilidad global de la 
colección mediante una siembra previa la cual permitirá 
De la misma manera, la FAO (1996) desde 1960 
ha concientizado a las instituciones sobre la necesidad 
de preservar los recursos genéticos para tener herra-
mientas con el fin de aliviar la cada vez más grave es-
casez de alimentos y salvar la variabilidad de aquellas 
especies cultivadas que se encuentran en peligro de ero-
sión en los centros de origen y de diversidad. 
Franco e Hidalgo (2003) mencionan que la 
suma de todos los individuos con sus respectivas va-
riantes se conoce como variabilidad genética de una 
especie. La población de individuos que conforman 
una especie vegetal está bajo una continua interac-
ción dinámica de adaptación con los factores bióticos 
y abióticos en los que crece. Cada especie adapta la 
información contenida en su genoma de acuerdo con 
las necesidades de supervivencia en su entorno. El re-
sultado de esta interacción adaptativa se traduce en la 
acumulación de la información genética que a manera 
de variantes las especies guardan entre los miembros 
de su población, y que se va transmitiendo a las sub-
siguientes generaciones a través del tiempo. De esta 
manera, aunque la población de individuos en una es-
pecie comparte características comunes y se pueden 
cruzar entre ellos, también es cierto que en cada uno 
existen muchas variantes individuales.
De acuerdo con Franco e Hidalgo (2003), 
existen diferentes fuentes de variabilidad como son la 
variabilidad producida durante los procesos evolutivos 
de especiación, la variabilidad producida por la disper-
sión artificial ejercida por el hombre y la variabilidad pro-
ducto de la dinámica de inducción-selección de nuevas 
variantes por medio de la hibridación.
El objetivo principal de la caracterización de 
recursos fitogenéticos es medir la variabilidad genética 
de una colección mediante el uso de descriptores defini-
dos. En este documento se mencionaran conceptos bá-
sicos sobre caracterización,así como algunos métodos 
para el análisis de datos.
Diversidad Fitogenética
Ford-Lloyd y Jackson (1986) consideran que 
los patrones de diversidad genética de las plantas cul-
tivadas resultan de la interacción de los factores princi-
pales siguientes: mutación, migración, recombinación, 
selección y deriva genética. Los tres primeros estimu-
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Caracterización de recursos fitogenéticos
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homogeneizar las accesiones de acuerdo con sus morfoti-
pos. Para medir la variabilidad es necesario utilizar descrip-
tores discriminatorios y establecer el experimento con un mí-
nimo de cinco plantas por accesión en lotes homogéneos en 
dos replicaciones, de este modo se obtendrá mejor y mayor 
información en el análisis estadístico (UPOV, 2002). 
Los requisitos de manejo de cultivo a consi-
derar para seleccionar variables morfológicas para la ca-
racterización dependen del cultivo a evaluar. Por ejemplo 
para jamaica (Hibiscus sabdariffa L.): la cantidad de ma-
terial vegetal mínima es de 40 g de semilla por accesión, 
el material vegetal no debe ser sometido a tratamiento 
alguno que pueda afectar la expresión de las característi-
cas de la variedad, la duración de los ensayos deberá ser 
de dos ciclos de cultivo independiente, además de que 
los ensayos se deben llevar a cabo bajo condiciones que 
aseguren el crecimiento normal de las plantas. El tamaño 
del lote de prueba debe establecerse de tal manera que 
se permita la extracción de plantas o partes de plantas 
para efectuar medidas y conteos sin perjudicar las ob-
servaciones ulteriores a efectuarse hasta el final del ciclo 
del cultivo. Cada lote debe incluir al menos 120 plantas 
aisladas que deben dividirse en tres repeticiones con un 
espaciamiento entre plantas de 1.0 x 1.0 m. Salvo indica-
ción de lo contrario, todas las observaciones en plantas 
individuales deberán efectuarse en 10 plantas o partes de 
cada una de las 10 plantas por repetición de cada lote 
(Caro-Velarde et al., 2012).
La descripción varietal es un conjunto de ob-
servaciones que permiten distinguir y caracterizar a una 
población de plantas que constituyen una variedad (Lagu-
na, et al., 2006). Un descriptor es una característica o atri-
buto cuya expresión es fácil de medir, registrar o evaluar 
y que hace referencia a la forma, estructura o comporta-
miento de una accesión. Según Querol (1988), los des-
criptores indican en forma práctica y fácil a cada accesión. 
Los más utilizados en las plantas son: de pasaporte, de 
manejo, del sitio y del medio ambiente, de caracterización 
y de evaluación. Los descriptores de caracterización per-
miten la discriminación fácil entre fenotipos. Generalmen-
te son caracteres altamente heredables que pueden ser 
fácilmente detectados a simple vista y se expresan igual-
mente en todos los ambientes (Franco e Hidalgo, 2003). 
Existen distintas categorías de datos según la 
expresión del descriptor; estas pueden ser cualitativas o 
cuantitativas. Al realizar una caracterización se espera 
que las características visibles de una especie sean ho-
mogéneas, sin embargo en algunos casos no se expresan 
con la misma intensidad. A esta diferencia en la expresión 
del carácter se le llama “estado del descriptor” y se regis-
tra mediante escalas de valor. 
Al realizar la caracterización se deben utilizar 
variables morfológicas confiables que discriminen permi-
tiendo así la diferenciación entre grupos. Estas variables 
están ya establecidas en las llamadas “guías técnicas para 
la descripción varietal” expedidas por la International Union 
for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV).
Métodos estadísticos y caracterización fito-
genética
Cuando todavía no existen los descriptores 
en alguna especie, el primer paso es elegir las variables 
morfológicas que más discriminen, para lo cual existen 
métodos y criterios para seleccionarlos, como son el 
análisis de varianza, coeficiente de variación, selección 
de variables por pasos propuesto por Johnson (1998), 
coeficiente de correlación y análisis de componentes 
principales (López et al., 2008).
Una vez recolectada la información de la carac-
terización, se construye una matriz básica de datos (MBD), 
la cual consiste en un arreglo en forma de cuadricula con 
tantas filas como accesiones existentes (n) y una columna 
para cada variable (p). Pla (1986), define a la matriz n x p 
como un conjunto de n accesiones en un espacio definido 
por las p variables, donde las observaciones serán puntos 
que representan a accesiones en el espacio.
Después de definir los datos para caracterizar 
los genotipos mediante descriptores, se debe estimar el 
tamaño de la muestra para que sea representativa. Para 
saber este dato se debe presentar la mayor variabilidad 
para asegurar que la muestra no cambie sensiblemente 
de una población a otra (Enríquez, 1991).
Los datos se pueden analizar sobre la MBD 
mediante el empleo de métodos estadísticos de tenden-
cia central y dispersión, así como multivariados, para 
obtener conclusiones acerca de la variabilidad y la utili-
dad del germoplasma.
Los estadísticos simples permiten estimar y 
describir el comportamiento de las accesiones en relación 
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Hernández., 2013.
con cada carácter. Los más comunes son el promedio, la 
media, el rango de variación, la desviación estándar (DE) 
y el coeficiente de variación (CV) utilizados en el análisis 
de datos cuantitativos. Estos proporcionan una idea gene-
ral de la variabilidad del germoplasma y permiten detectar 
datos no esperados y errores de medición.
Las medidas de similitud permiten conocer el 
grado de asociación entre las n accesiones o entre las p 
variables. Las más utilizadas son el índice de similitud y 
los coeficientes de correlación y distancia.
Los métodos multivariados analizan simultá-
neamente medidas múltiples de cada individuo. Son una 
extensión de los análisis univariados y bivariados que se 
consideran como tal si todas las variables son aleatorias 
y están interrelacionadas (Hair et al., 1992). Su objetivo 
principal es permitir la descripción de las accesiones to-
mando en cuenta simultáneamente varias características, 
sin dejar de considerar la relación existente entre ellas. 
Los métodos multivariados pueden ser de dependencia 
y de interdependencia. Los primeros incluyen discrimi-
nante múltiple, correlación canónica, regresión múltiple, 
multivariante de la varianza y conjunto. Los métodos de 
interdependencia incluyen los componentes principales, 
factorial, conglomerados, multidimensional y correspon-
dencia. Bramardi, (2002), por otra parte los clasifica en 
dos grupos: el primero lo denomina de ordenación y el 
segundo de clasificación.
Casos de caracterización Fitogenética 
En el trabajo realizado por Demey et al., 
(2003), se estudió la diversidad genética de la colección 
de yuca de un banco de germoplasma a través de la re-
lación entre la caracterización molecular y morfológica. 
Morfológicamente se evaluaron 19 descriptores. Las me-
diciones fueron realizadas a 65 accesiones del banco de 
germoplasma utilizando un promedio de 11 plantas por 
accesión en un periodo de tres años. Los descriptores 
fueron: color de la hoja apical no expandida, color del 
peciolo, color externo del tallo, color externo de la raíz, 
color de la primera hoja completamente expandida, lar-
go del lóbulo central, ancho del lóbulo central, relación 
ancho/largo, largo del peciolo, color de la epidermis del 
tallo, color de las ramas terminales, altura de la primera 
ramificación, peso de la parte aérea de la planta, núme-
ro de estacas comerciales, largo de raíces, diámetro de 
raíces, peso de raíz por planta, rendimiento de raíces co-
merciales y rendimiento de raíces no comerciales. Para 
identificar el agrupamiento natural y la relación entre las 
65 accesiones de la colecciónpara los 19 descriptores 
morfológicos se utilizó el análisis de coordenadas prin-
cipales empleando como fuente la disimilitud debida a 
la matriz de correlación de Pearson, dado el carácter 
cualitativo del 40 % de las variables utilizadas para la 
descripción morfológica. Los resultados de las caracte-
rizaciones y el estudio de sus relaciones indican que los 
descriptores morfológicos y los marcadores moleculares 
ofrecen información complementaria ya que no se origi-
na un patrón único de asociación entre las entradas, co-
rroborando la importancia que tiene el estudio tanto de 
los descriptores morfológicos como de los marcadores 
moleculares para obtener una mejor descripción e inter-
pretación de la diversidad genética de los individuos, lo 
que fue señalado también por Hillis y Moritz (1990).
Laguna et al., (2006), evaluaron la guía téc-
nica de dalia del SNICS para validarla. En este trabajo 
se hizo la aplicación de la guía a 25 clones contrastantes 
utilizando 52 caracteres. Se consideraron tres repeticio-
nes clonales, se plantaron raíces tuberosas en camas 
bajo condiciones de cubierta plástica. La información 
se analizó bajo el enfoque multivariado de análisis de 
componentes principales. En este estudio se llegó a la 
conclusión de que el uso de herramientas de análisis 
multivariado, fue de utilidad para reducir la dimensiona-
lidad del conjunto de variables evaluadas resaltando las 
que aportan mayor variabilidad.
López et al., (2008) seleccionaron variables 
morfológicas confiables y discriminantes para la carac-
terización del tejocote mediante el análisis de varianza, 
coeficiente de variación, correlación lineal, selección por 
pasos y análisis de componentes principales. Se conside-
raron 100 accesiones de una colección establecida en un 
banco de germoplasma. El germoplasma utilizado corres-
ponde a tres localidades nacionales y una extranjera a las 
cuales se les evaluaron 76 variables. Para cada accesión 
se evaluaron 14 variables para hojas de brotes reproduc-
tivos, 11 variables para hojas de brotes vegetativos cor-
tos y largos, 35 para estructuras florales y 2 para amarre 
de fruto. De los métodos utilizados para la selección de 
variables morfológicas para la definición de descriptores, 
los que más aportaron fueron el coeficiente de variación, 
análisis de componentes principales y la correlación de 
Pearson, ya que mediante estos métodos, de las 76 va-
riables analizadas, solo 35 de ellas fueron seleccionadas.
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Caracterización de recursos fitogenéticos
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Uno de los trabajos sobre caracterización de 
jamaica lo realizaron Hidalgo-Villatoro et al., (2009), en 
el cual caracterizaron trece genotipos de rosa de jamaica 
en Guatemala con el objetivo de conocer su variabilidad 
morfoagronómica. Se evaluaron 24 características cuanti-
tativas y 7 cualitativas. Para analizar los caracteres cua-
litativos se utilizaron estados y porcentajes con rangos 
establecidos para cada caracter. La incidencia natural de 
insectos se evaluó en tres niveles: baja, intermedia y alta. 
Las características de incidencia natural de sequía, acame 
de planta, estrés biológico, insectos y hongos se evalua-
ron en cinco niveles, donde uno equivale a muy baja o sin 
signos visibles y cinco muy alta. Los caracteres de color se 
identificaron con base a la tabla de color de tejidos de plan-
tas de Munsell. Para estos caracteres se realizó análisis de 
varianza y prueba múltiple de Tukey. Para analizar los ca-
racteres cuantitativos se obtuvieron los valores medios de 
las tres localidades y los 24 caracteres evaluados respecto 
a sus rangos, medias, desviación estándar y coeficiente 
de variación. También se determinaron los coeficientes de 
correlación entre algunos caracteres. Para el análisis de 
conglomerados (Clúster) y elaboración del dendograma se 
incluyó el dato medio de cada variable, localidad y acce-
sión, con base a 24 caracteres cuantitativos. Se efectuó 
análisis de varianza y la prueba múltiple de medias con los 
datos obtenidos de la asimetría. El 75 % de los genotipos 
tuvo un porcentaje de similitud del 50 % en sus caracterís-
ticas cualitativas y cuantitativas.
Conclusiones
La caracterización morfológica de recursos fi-
togenéticos es un procedimiento que nos permite medir y 
conocer la variabilidad genética del genoma de una pobla-
ción, diferenciar taxonómicamente a las plantas, y seleccio-
nar los descriptores morfológicos más adecuados, confia-
bles y discriminantes para evaluar de las plantas.
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Como citar este artículo: Hernandez Villarreal AE, Caracterización morfológica de recursos fitoge-
néticos. Revista Bio Ciencias2013; 2(3): 113-118.